JPH05331427A - 水溶性粘着テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充分な水溶性を示し、かつ広い温度範囲にわ
たり安定した粘着性能を発揮し得る水溶性粘着テープを
提供する。 【構成】 下記の式（Ｉ）で表される（メタ）アクリル
酸エステルを少なくとも３０重量％と、ホモポリマーの
ガラス転位点が６０℃以下であり、かつ分子内にカルボ
キシル基を有するビニルモノマー３０重量％〜６０重量
％とを含む光重合性組成物を光重合させて得られた共重
合体を含む粘着剤層が、基材の一面に設けられている水
溶性粘着テープ。 【化１】但し、（式（Ｉ）において、Ｒ₁ はＨまたはＣ
Ｈ₃ 、Ｒ₂ は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｒ₃ はＨ、
アルキル基、フェニル基またはアルキルフェニル基、ｎ
は１以上の整数を示す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばダンボール箱の
封緘などの包装用途に適した水溶性粘着テープに関し、
粘着剤層の粘着力及び水に対する溶解性を高めた水溶性
粘着テープに関する。

【０００２】

【従来の技術】ダンボール箱の包装等において、基材の
一面に粘着剤層を設けてなる粘着テープが多用されてい
る。ダンボール箱の封緘に粘着テープを用いる場合、ダ
ンボール箱のフラップの反発力がかなりの大きさを有す
るため、該粘着テープの粘着力はかなり大きいことが求
められる。他方、包装用粘着テープでは、粘着剤残渣の
洗浄や粘着テープの廃棄処理を速やかにかつ完全に行う
ために、粘着剤層が水溶性であることが望ましい。従来
より、上記のような要望を満たすものとして、種々の水
溶性粘着剤が提案されている。例えば、特開昭６０−２
２９９７２号あるいは特開平２−２３２２８７号では、
アクリル系粘着剤において、アクリル酸リッチな比較的
固い高分子量体に、常温で粘性を有する多価アルコール
等を添加することにより構成された粘着剤組成物が提案
されている。

【０００３】しかしながら、上記のような従来の粘着剤
組成では、充分な水溶性を維持しつつ、かつ広範な温度
範囲において安定な粘着性能を発揮し得る粘着剤を得る
ことができなかった。すなわち、上記粘着剤組成では、
アクリレート基を有するモノマーを原料として用いてい
るが、この場合、不純物としてアクリレート基を２個有
するモノマーが存在することが避けられず、従って自己
架橋性を有する。そのため、上記従来の粘着剤組成で
は、自己架橋性を有するモノマーの重合によりゲル化が
起こり、所望の粘着剤を得ることができなかった。すな
わち、重合可能なモノマーの選択範囲が狭いため、水溶
性を有しつつ、かつ広範な温度範囲で安定な粘着性能を
発揮し得る粘着剤を得ることができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水溶
性を維持しつつ、かつ広い温度範囲において安定な粘着
性能を発揮し得る粘着剤層を有する水溶性粘着テープを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の一般式
（Ｉ）で表される（メタ）アクリル酸エステルを少なく
とも３０重量％と、ホモポリマーのガラス転移点が６０
℃以下であり、かつ分子内にカルボキシル基を有するビ
ニルモノマーを３０重量％〜６０重量％とを含む光重合
性組成物を光重合させて得られた共重合体を含む粘着剤
層が、基材の一面に設けられていることを特徴とする、
水溶性粘着テープである。

【０００６】

【化２】

【０００７】ただし、上記式（Ｉ）において、Ｒ₁ はＨ
またはＣＨ₃ を、Ｒ₂ は炭素数１〜４のアルキレン基
を、Ｒ₃ はＨ、アルキル基、フェニル基またはアルキル
フェニル基を、ｎは１以上の整数を示す。以下、本発明
の水溶性粘着テープの構成の詳細につき説明する。

【０００８】共重合体を構成するモノマー成分 本発明の水溶性粘着テープでは、上記特定の（メタ）ア
クリル酸エステルおよびビニルモノマーが粘着剤層を構
成する共重合体を得るためのモノマー成分として用いら
れている。上記式（Ｉ）で表される（メタ）アクリル酸
エステルの例としては、ＰＥＧＭＡ（第一工業製薬社製
商品名、式（Ｉ）においてＲ₁ ＝ＣＨ₃ 、Ｒ₂ ＝ＣＨ₂
ＣＨ₂ 、Ｒ₃ ＝ＣＨ₃ 、ｎ＝８のもの）などが挙げられ
る。

【０００９】また、上記（メタ）アクリル酸エステルと
共重合される分子内にカルボキシル基を有するビニル系
モノマーとしては、例えば、カルボキシエチルエアクリ
レートなどのカルボキシアルキル（メタ）アクリレート
が挙げられる。上記カルボキシ（メタ）アクリレート
は、粘着性能を高め得るだけでなく、光重合に際しての
重合反応を促進させる作用がある。また、カルボキシア
クリレートの一種である、カルボキシエチルアクリレー
トは、粘着性能を高めるだけでなく、イナート雰囲気下
における光照射工程において蒸発しにくいため、排気処
理装置への負荷を低減することができる。のみならず、
光照射工程において蒸発しにくいため、原料ロスを低減
することができ、粘着テープのコストを低減することが
でき、かつ安定な性能の粘着剤層を構成し得る。

【００１０】なお、上記ビニル系モノマーとして、ホモ
ポリマーのＴｇが６０℃以下のものを用いるのは、粘着
性と凝集性とのバランスを高めるためであり、Ｔｇが６
０℃を越えるとこのバランスが損なわれる。上記（メ
タ）アクリル酸エステル及び分子内にカルボキシル基を
有するビニルモノマーの配合割合を、それぞれ、３０重
量％以上、及び３〜６０重量％としたのは、この範囲外
で配合すれば、水溶性を維持したまま充分な粘着性能を
得ることができないからである。

【００１１】本発明に用いられる上記光重合性組成物で
は、光重合を開始させるために光重合開始剤が配合され
るが、用い得る光重合開始剤としては、例えば、４−
（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ
−２−プロピル）ケトン〔メルク社製、商品名：ダロキ
ュア２９５９〕、α−ヒドロキシ−α，α´−ジメチル
−アセトフェノン〔メルク社製、商品名：ダロキュア１
１７３〕、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキ
シ−２−フェニルアセトフェノンなどのアセトフェノン
系；ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピ
ルエーテルなどのベンゾインエーテル系；ベンジルジメ
チルケタールなどのケタール系；その他、ハロゲン化ケ
トン、アシルホスフィノキシド、アシルホスフォナート
などを挙げることができる。

【００１２】上記光重合性組成物では、耐熱性および高
温における凝集力を高めるために、上記光重合開始剤と
共に、多官能ビニル化合物を架橋剤として含有させるこ
とが好ましい。このような架橋剤としては、例えば、ヘ
キサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロ
ピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
トールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパ
ントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールト
リ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキ
サ（メタ）アクリレート、その他エポキシアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート
などがある。

【００１３】上記架橋剤は、一般に、前記モノマー成分
合計１００重量部に対し、５重量部以下の割合で配合す
ることが好ましく、それによって光重合反応の過程にお
いて重合体分子間に架橋結合を形成させることができ、
粘着剤層の耐熱性及び高温における凝集力を高めること
ができる。また、本発明においては、上記光重合性組成
物に、粘着付与樹脂と称されているタッキファイアーを
配合してもよい。使用し得るタッキファイアーとして
は、粘着剤組成物において慣用されている、ロジン系樹
脂、変成ロジン系樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノ
ール樹脂、芳香族変成テルペン樹脂、Ｃ₅ 及びＣ₉ 系石
油樹脂、またはクマロンインデン樹脂等があげられる。

【００１４】さらに、本発明においては、本発明の目的
を阻害しない限り、上記光重合性組成物に、増粘剤、チ
キソトロープ剤、増量剤あるいは充填剤等の通常用いら
れる添加剤を配合してもよい。上記増粘剤としては、ア
クリルゴム、エピクロルヒドリンゴムなどがあげられ
る。また、チキソトロープ剤としては、コロイドシリ
カ、ポリビニルピロリドンなどがあげられる。前記増量
剤としては、炭酸カルシウム、酸化チタンまたはクレー
等をあげることができる。上記充填剤としては、ガラス
バルン、アルミナバルン、もしくはセラミックバルンな
どの無機中空体、ナイロンビーズ、アクリルビーズもし
くはシリコンビーズなどの有機球状体、塩化ビニリデン
バルン、アクリルバルンなどの有機中空体またはポリエ
ステル、レーヨンもしくはナイロン等の単繊維があげら
れる。

【００１５】なお、本発明の粘着テープの基材として
は、クラフト紙等の紙やポリエチレン、ポリプロピレン
などの合成樹脂など、任意の材料からなるものを用い得
る。本発明の水溶性粘着テープは、上述したモノマー成
分および光重合開始剤ならびにその他の成分を混合して
得られた光重合性組成物を、基材の一面に塗工し、その
状態で光を照射することすることにより光重合させるこ
とにより得られる。あるいは、上記光重合性組成物を光
重合した後に、基材の一面に塗工してもよい。上記光重
合性組成物の厚みは、通常、３０μｍ〜１００程度とさ
れる。

【００１６】また、上記光重合性組成物を重合させるた
めの光照射は、通常、波長４００ｎｍ以下に発光分布を
有する光源を用いて行われる。使用し得る光源の例とし
ては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水
銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイク
ロフェーブ励起水銀灯、またはメタルハライドランプ等
が挙げられる。これらのうちでも、超高圧水銀灯は、光
重合開始剤の活性波長領域の光を効率よく発光し、かつ
得られる高分子の粘弾性を架橋により低下させるような
短波長の光や、反応組成物を加熱蒸発させるような長波
長の光を多く発光しないため、好ましい。超高圧水銀灯
の上記利点は、超高圧水銀灯の周囲に冷却用循環水ジャ
ケットを付設した、いわゆる水冷式の構造とした場合に
効果的に発揮される。

【００１７】もっとも、反応系における光重合開始剤の
光吸収スペクトルと、光源の発光スペクトルとが可能な
かぎり合致している方が反応効率が高いため、実際に
は、光重合開始剤の種類に応じて光源を選択することが
好ましい。光照射に際しての照射強度は、得られるポリ
マーの重合度を左右する重要な因子であり、目的とする
粘着性能に応じて適宜制御され得るものであるが、アセ
トフェノン基を有する開裂型の光重合開始剤を用いた場
合には、０．１〜１００ｍｗ／ｃｍ² 程度とすることが
好ましく、それによって目的とする分子量分布が得られ
る。

【００１８】上記光重合反応は、空気中の酸素及び反応
性組成物中に溶解している酸素により阻害される。この
為、光照射は、酸素による反応阻害を回避し得る手法に
より実施することが必要である。このような方法として
は、反応性組成物をポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）やふっ素樹脂フィルムによって覆い、このフィルム
を介して上記光重合性組成物へ光を照射する方法があ
る。また、窒素ガスや炭酸ガスのような不活性ガスによ
り酸素が置換されており、かつ光透過性の窓を有するイ
ナートゾーンの中で反応させてもよい。

【００１９】後者の方法において光重合性組成物の重合
が、転化率９９．７％以上となる程度まで充分に完結さ
せるには、照射雰囲気の酸素濃度を５０００ＰＰＭ以下
とする必要がある。上記光重合性組成物の光照射によっ
て得られた高分子の分子量は、雰囲気酸素濃度の増加と
ともに低下する。完全にイナートな条件での重合の場合
と同程度の分子量とするためには、雰囲気酸素濃度は１
０００ＰＰＭ以下とする必要がある。更に、上記光重合
性組成物の表面部分は重合体内部よりも酸素による重合
阻害を受け易く、凝集力が内部よりも低下する。この表
層部の凝集性を内層部と同程度にするには、雰囲気酸素
濃度を３００ＰＰＭ以下とすることが望ましい。

【００２０】イナートゾーンにおいて光照射を行う場
合、雰囲気酸素濃度を低レベルに保つためには、常に一
定の不活性ガスをゾーンに投入することが望ましい。投
入されたガスにより、光重合性組成物表面において気泡
が発生し、モノマーの蒸発が起こる。このモノマーの蒸
発レベルを抑制するには、このゾーン内を基材に載せて
流される光重合性組成物との上記気流の相対速度が１ｍ
／秒以下であることが好ましく、更に好ましくは０．１
ｍ／秒程度にすれば、気流による上記モノマーの蒸発が
実質的に抑えられる。

【００２１】粘着テープの製造方法 本発明の水溶性粘着テープは、上記のように光重合され
た共重合体を含む粘着剤層が基材の一面に設けられてい
るものであるが、上記光重合は、テープ基材上で行われ
てもよく、あるいはテープ基材に粘着剤層を積層する前
に行われてもよい。すなわち、上記モノマー成分及び光
重合開始剤等を混合してなる混合物を、直接基材に塗工
し、しかる後紫外線を照射することにより重合し、粘着
剤層を形成してもよく、あるいは上記モノマー成分及び
光重合開始剤等を含む混合物を離型処理した透明フィル
ム等の上に積層し、紫外線を照射することにより重合し
て粘着剤層を形成し、得られた粘着剤層を粘着テープの
基材に積層することにより、水溶性粘着テープを得ても
よい。

【００２２】

【作用】本発明の水溶性粘着テープでは、基材の一面
に、上記光重合により得られた共重合体を含む粘着剤層
が設けられており、該共重合体は充分な水溶性を示す。
しかも、上記共重合体を得るのに用いられるモノマー成
分から明らかなように、使用し得るモノマーの選択範囲
が非常に広い。従って、モノマー成分を選択することに
より、様々な粘着性能を有する水溶性粘着テープを提供
することがでる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例および比較例を挙げる
ことにより、本発明を明らかにする。実施例 ２−ヒドロキシエチルアクリレート６０ｇ、カルボキシ
エチルアクリレート２０ｇ、一般式（Ｉ）において、Ｒ
₁ ＝ＣＨ₃ 、Ｒ₂ ＝ＣＨ₂ ＣＨ₂ 、Ｒ₃ ＝ＣＨ ₃ 及びｎ
＝８である第一工業製薬社製商品名：ＰＥＧＭＡを２０
ｇ、光重合開始剤としてのメルク社製商品名：ダロキュ
ア１１７３を０．５ｇ坪量し、これらを均一になるまで
攪拌混合した。得られた混合液を、紫外線透過性のガラ
ス容器に入れ、容存酸素酸素を窒素置換して除去した。
次に、ガラス容器越しに、紫外線放射蛍光ランプにより
紫外線を照射し、部分的に重合させた。この場合の粘度
は５００ｃｐｓ（常温）、転化率は４．１％であった。

【００２４】得られた反応性組成物に、ヘキサンジオー
ルアクリレートを０．０３ｇ添加し、混合した後、コン
マコーターを用いて、坪量７３ｇ／ｍ² のＷＳクルパッ
ククラフト紙の表面に４０μｍの厚みとなるように塗工
した。次に、酸素濃度３００ｐｐｍのイナートゾーン内
において、超高圧水銀灯を線源とし、照射面のランプ強
度が８ｍＷ／ｃｍ² （３６５ｎｍに最大感度を有する光
強度測定器ＵＶＲ−１（東京光学機械社製）にて測定し
た強度）となるようにランプの高さを設定し、紫外線を
２分間照射し、粘着テープを得た。

【００２５】比較例 水溶性溶液重合型アクリル粘着剤として、サイビノール
ＡＴ−８０４（サイデン化学社製商品名）を、実施例で
用いたのと同一の基材の一面に４０μｍの厚みとなるよ
うにコンマコーターで塗工し、乾燥し、粘着テープを得
た。上記のようにして得た実施例及び比較例の粘着テー
プを、それぞれ、５０ｍｍ幅に切断し、初期粘着性能及
び７０℃の雰囲気中に１カ月放置した後の粘着性能を、
下記の要領で評価した。結果を表１に示す。

【００２６】性能評価方法 （１）ボールタック（１／３２″） ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて、上記粘着テープのボール
タックを測定した。 （２）ダンボール封緘性 ダンボール箱（千代田紙業社製、商品コードＮｏ．００
１１１Ｋ０１４９、寸法２２０×２２０×１０５ｍｍ）
の外面部分に、上記粘着テープを貼り付け、２４０ｇの
ローラーで粘着テープの上から加圧し、１時間後にダン
ボール箱に対する粘着テープの封緘性を目視により評価
した。表１における評価記号の意味は、以下のとおりで
ある。 ○：封緘性が良好 △：封緘性が充分でない（浮き、は
がれが存在した） （３）水溶性 上記粘着テープを水に３０分間浸漬し、しかる後、粘着
剤の状態を目視により観察した。表１に示した評価記号
の意味は、以下のとおりである。 ○：水に粘着剤が完全に溶解した。 ×：粘着剤層が膨
潤しただけであった。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から明らかなように、実施例の粘着テ
ープでは、７０℃の温度に１カ月間放置した後において
も充分な粘着性能を示し、かつ水溶性についても比較例
の粘着テープに比べて優れていることがわかる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、上記一
般式（Ｉ）で示した（メタ）アクリル酸エステル及び上
記特定のビニルモノマーを上記特定の割合で光重合させ
て得られた共重合体を粘着剤として用いているため、広
い温度範囲に渡り優れた粘着性能を発揮し、しかも粘着
剤が水に対して充分な溶解性を示す、水溶性粘着テープ
が得られる。よって、本発明の水溶性粘着テープは、ダ
ンボール箱等の封緘に適しており、かつ粘着剤残渣の除
去や使用済粘着テープの排棄処理を水を用いて行うこと
が可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の一般式（Ｉ）で表される（メタ）
   アクリル酸エステルを少なくとも３０重量％と、ホモポ
   リマーのガラス転移点が６０℃以下であり、かつ分子内
   にカルボキシル基を有するビニルモノマー３重量％〜６
   ０重量％とを含む光重合性組成物を光重合させて得られ
   た共重合体を含む粘着剤層が、基材の一面に設けられて
   いることを特徴とする、水溶性粘着テープ。 【化１】 （但し、式（Ａ）において、Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ を、
   Ｒ₂ は炭素数１〜４のアルキレン基を、Ｒ₃ はＨ、アル
   キル基、フェニル基またはアルキルフェニル基を、ｎは
   １以上の整数を示す。）